感謝大家來讀我的書。
很多讀者的留言如出一轍,很多知識點都不太懂,但不影響此書的精彩程度。
但還是有越來越多的讀者,希望我能解釋一下書中的一些技術難點,讓大家對本書涉及的技術背景有更好的了解。這些讀者中,包括我老爸。
就在今天,還有讀者提問,“差分”是什么意思?
今天將書中的相關知識做一個簡單總結與介紹,本章節不適合專業人士,業內人請自動繞行。且不接受專業討論。
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一,關于北斗和GNSS
北斗越來越被大家所熟知,度娘上就可以查到各種資料。
北斗就是我國自主的衛星導航系統,現在天上的主要北斗三代衛星,55顆衛星覆蓋全球。
所謂GNSS是所有衛星導航系統的統稱,GNSS包括了美國的GPS,俄羅斯Glonass,中國的北斗,和歐洲的伽利略衛星系統。
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二,本書中的北斗/GNSS設備是什么
有些讀者誤把此書當做了北斗系統建設的書,其實有一點誤會。書中的確涉及了一部分北斗系統的建設,比如我們會提到那一年,那一顆北斗衛星被發射,僅此而已。
書中主要內容,是圍繞地面的北斗終端,北斗接收機的制造來進行的。
這個類似手機和無線基站的關系,我們講的是手機,不是基站。
接收機按照不同用途和領域,又有多種不同的劃分。比如我們常說的北斗手機/北斗導航,就是GNSS的導航應用。
而此書中提到的北斗接收機,是屬于高精度的范疇。與導航產品幾米的精度不同,高精度接收機是要厘米級定位。高精度接收機應用主要在測繪,地圖,精密機械控制,包括現在最火熱的自動駕駛,橋梁建筑的變形監測等等,還有軍事用途。
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三,關于差分和基站
高精度定位的實現,是要靠兩臺以上的接收機實現的。
所謂差分,簡單理解,就是求坐標差。
一臺接收機放在已知點上,一臺放在要測量的點上,同時接收衛星信號,然后計算兩個點的三維坐標差,再根據已知點的坐標,來推算未知點的位置。
已知點上的設備叫基準站,測量位置點的設備我們叫移動站。
這個過程可以是后處理的,我們稱為靜態。張邕剛剛入職GPS中心,使用的就是靜態接收機。
兩臺以上的接收機,需要共同時段的衛星信號,回去后處理,才能得到結果。這也是為什么張邕升級完設備之后,無法當時發現問題的原因。
現在的差分應用,基本都是實時的,就是現場就可以得到結果,這個就是我們書中提到過的RTK。
RTK測量時,需要在基站和移動站之間構建數據通訊,基準站要通過電臺向移動站發送信號,移動站要同時接收天上的衛星信號和基準站的電臺信號,才能得到實時定位。
張邕在戈壁上的測試,要架設基準站,又要搬動巨大的汽車電瓶,就是RTK的測試。汽車電瓶是為了給大功率發射電臺足夠的供電。
所謂固定參考站,就是用永久的固定基站來取代臨時假設的基準站。這樣,測量人員不再需要自己架設基站,直接接收參考站的信號就可以了。這就是張邕面試時候提到的自由與夢想。
如今這種自由與夢想,已經完全實現了。
參考站的通訊已經不再用大功率電臺,而是用移動的4G/5G網絡,現在采用sim卡內置,所以整套系統的重量和尺寸已經大大降低。像張邕在沙漠里背著做測試的沉重設備,多數年輕的測繪者都沒有看到過。
有些彩蛋頁,是為了讓大家重溫過去,看看老一代設備是什么樣子的。
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四,張邕在戈壁攤上做的什么測試
張邕在戈壁攤上,又要測點,又要打樁,是在做什么?
這是石油工人常用的功能,叫做放樣。
放樣的過程和測量是相反的,但RTK的定位原理是一樣的。
測量是把RTK擺在一個點上,測出這個點的坐標。
而放樣,是已經有了這個坐標,靠RTK根據坐標找到這個點,然后坐上標記。后面的打樁工程師,就是做這個標記的。
石油物探的應用,是按測線來做的,一條線,每個幾十米放一個點,這些數據要提前設計好,輸入到RTK設備里,然后根據RTK的實時定位,把一條線上的每個點放到實際的地面上。
上述四個點應該可以涵蓋絕大多數知識點,有更多疑問,可以在本章留言。謝謝大家。